第6章调试工艺基础(编辑修改稿)

第6章调试工艺基础(编辑修改稿)内容摘要：

仪器 ， 例如 用数字多用表校常用的指针表或 数字表。 另一个简单而又可靠的方法是当仪器新购进时，选择有代表性的性能稳定的元器件进行测量，将其作为 “ 标准 ” 记录存档，以后定期用此 “ 标准 ” 复查仪器。 这种方法的前提是新购仪器是按国家标准出厂的。 不言而喻，最根本的方法还是要按产品要求定期到国家标准计量部门进行校准。 142132第 6章 调试工艺基础 4． 谨防干扰 检测仪器使用不当会引入干扰 ， 轻则使测试结果不理想 ，重则使测试结果与实际相比面目全非或无法进行测量。 引起干扰的原因多种多样 ， 克服干扰的方法也各有千秋。 以下几点是最基本的 、 并经实践证明是最有效的方法： (1) 接地。 接地连线要短而粗；接地点要可靠连接，以降低接触电阻；多台测量仪器要考虑一点接地 (见图 )；测试引线的屏蔽层一端要接地。 第 6章 调试工艺基础 图 一点接地 第 6章 调试工艺基础 (2) 导线分离。 输入信号线与输出线分离；电源线 (尤其220 V电源线 )远离输入信号线；信号线之间不要平行放置；信号线不要盘成闭合形状。 (3) 避免弱信号传输。 从信号源经电缆引出的信号尽可能不要太弱，可采用测试电路衰减方式 (见图 )。 在不得已传输弱信号的情况下，要求传输线要粗、短、直，最好有屏蔽层(屏蔽层不得作导线用 )，且一端接地。 第 6章 调试工艺基础 第 6章 调试工艺基础 调试与检测安全 1． 供电安全 大部分故障检测过程中都必须加电 ， 所有调试检测过的设备仪器 ， 最终都要加电检验。 抓住供电安全就抓住了安全的关键。 (1) 调试检测场所应有漏电保护开关和过载保护装置 ， 电源开关 、 电源线及插头插座必须符合安全用电要求 ， 任何带电导体不得裸露。 检测场所的总电源开关 ， 应放在明显且易于操作的位置 ， 并设置相应的指示灯。 第 6章 调试工艺基础 (2) 注意交流调压器的接法。 检测中往往使用交流调压器进行加载和调整试验。 由于普通调压器输入与输出端不隔离，因此必须正确区分相线与零线的接法，如图 头座，容易接错线，使用三线插头座则不会接错。 第 6章 调试工艺基础 图 自耦调压器接线方法 (a) 错误； (b) 正确； (c) 使用三线插头座 第 6章 调试工艺基础 (3) 在调试检测场所最好装备隔离变压器，一方面可以保证检测人员操作安全，另一方面防止检测设备故障与电网之间相互影响。 隔离变压器之后，再接调压器，这样做则无论如何接线均可保证安全 (见图 )。 第 6章 调试工艺基础 图 安全的交流电源 第 6章 调试工艺基础 2． 测量仪器安全 (1) 所用测试仪器要定期检查 ， 仪器外壳及可接触部分不应带电。 凡金属外壳仪器 ， 必须使用三相插头座 ， 并保证外壳良好接地。 电源线一般不超过 2米 ， 并具有双重绝缘。 (2) 测试仪器通电时若保险丝烧断 ， 应更换同规格保险丝后再通电 ， 若第二次再烧断则必须停机检查 ， 不得更换大容量保险丝。 (3) 带有风扇的仪器如通电后风扇不转或有故障 ， 应停机检查。 (4) 功耗较大的仪器 (大于 500 W)断电后应冷却一段时间再通电 (一般 3～ 10分钟，功耗越大时间越长 )，避免烧断保险丝或仪器零件。 第 6章 调试工艺基础 3． 操作安全 (1) 操作环境保持整洁 ， 检测大型高压线路时 ， 工作场地应铺绝缘胶垫 ， 工作人员应穿绝缘鞋。 (2) 高压或大型线路通电检测时 ， 应有两人以上进行 ， 如果发现冒烟 、 打火 、 放电等异常现象 ， 应立即断电检查。 (3) 不通电不等于不带电。 对大容量高压电容只有进行放电操作后才可以认为不带电。 (4) 断开电源开关不等于断开电源。 如图 处于 OFF位置，但相关部分仍然带电，只有拔下电源插头才可认为是真正断开电源。 第 6章 调试工艺基础 图 电器调试检测安全示意图 (a) 使用二线插头，开关未断开相线； (b) 虽断开相线，但开关接点 3带电 第 6章 调试工艺基础 (5) 无论最简单的电气材料，如导线、插头插座，还是复杂的电子仪器，由于材料本身老化变质及自然腐蚀等因素，安全工作的寿命是有限的，决不可无限制使用。 第 6章 调试工艺基础 故障检测方法 观察法 1． 静态观察法 它又称为不通电观察法。 在电子线路通电前主要通过目视检查找出某些故障。 实践证明，占电子线路故障相当比例的焊点失效，导线接头断开，电容器漏液或炸裂，接插件松脱，电接点生锈等故障，完全可以通过观察发现，没有必要对整个电路大动干戈，导致故障升级。 第 6章 调试工艺基础 “ 静态 ” 强调静心凝神，仔细观察，马马虎虎走马观花往往不能发现故障。 静态观察，要先外后内，循序渐进。 打开机壳前先检查电器外表，有无碰伤，按键、插口电线电缆有无损坏，保险是否烧断等。 打开机壳后，先看机内各种装置和元器件有无相碰、断线、烧坏等现象，然后用手或工具拨动一些元器件、导线等进行进一步检查。 对于试验电路或样机，要对照原理图检查接线有无错误，元器件是否符合设计要求， IC管脚有无插错方向或折弯，有无漏焊、桥接等故障。 第 6章 调试工艺基础 2． 动态观察法 它也称通电观察法 ， 即给线路通电后 ， 运用人体视 、 嗅 、听 、 触觉检查线路故障。 通电观察 ， 特别是较大设备通电时应尽可能采用隔离变压器和调压器逐渐加电 、 防止故障扩大。 一般情况下还应使用仪表 ， 如电流表 、 电压表等监视电路状态。 通电后，眼要看电路内有无打火、冒烟等现象；耳要听电路内有无异常声音；鼻要闻电器内有无烧焦、烧糊的异味；手要触摸一些管子，集成电路等是否发烫 (注意：高压、大电流电路须防触电、防烫伤 )，发现异常立即断电。 第 6章 调试工艺基础 通电观察，有时可以确定故障原因，但大部分情况下并不能确认故障确切部位及原因。 例如一个集成电路发热，可能是周边电路故障，也可能是供电电压有误；可能是负载过重也可能是电路自激，当然也不排除集成电路本身损坏，必须配合其他检测方法，分析判断，找出故障所在。 第 6章 调试工艺基础 测量法 1． 电阻法 电阻是各种电子元器件和电路的基本特征 ， 利用万用表测量电子元器件或电路各点之间电阻值来判断故障的方法称为电阻法。 测量电阻值，有 “ 在线 ” 和 “ 离线 ” 两种基本方式。 “ 在线 ” 测量，需要考虑被测元器件受其他并联支路的影响，测量结果应对照原理图分析判断。 “ 离线 ” 测量需要将被测元器件或电路从整个电路或印制板上脱焊下来，操作较麻烦但结果准确可靠。 第 6章 调试工艺基础 用电阻法测量集成电路 ， 通常先将一个表笔接地 ， 用另一个表笔测各引脚对地电阻值 ， 然后交换表笔再测一次 ， 将测量值与正常值 (有些维修资料给出 ， 或自己积累 )进行比较 ，相差较大者往往是故障所在 (不一定是集成电路坏 )。 电阻法对确定开关、接插件、导线、印制板导电图形的通断及电阻器的变质，电容器短路，电感线圈断路等故障非常有效而且快捷，但对晶体管、集成电路以及电路单元来说，一般不能直接判定故障，需要对比分析或兼用其他方法，但由于电阻法不用给电路通电，因此可将检测风险降到最小，故一般检测被首先采用。 采用电阻法测量时要注意： 第 6章 调试工艺基础 (1) 使用电阻法时应在线路断电 、 大电容放电的情况下进行 ， 否则结果不准确 ， 还可能损坏万用表。 (2) 在检测低电压供电的集成电路 (≤5 V)时避免用指针式万用表的 10 k挡。 (3) 在线测量时应将万用表表笔交替测试，对比分析。 第 6章 调试工艺基础 2． 电压法 1) 交流电压测量 一般电子线路中交流回路较为简单 ， 对 50 Hz/60 Hz市电升压或降压后的电压只须使用普通万用表选择合适 AC量程即可 ，测高压时要注意安全并养成用单手操作的习惯。 对非 50 Hz/60 Hz的电源，例如变频器输出电压的测量就要考虑所用电压表的频率特性，一般指针式万用表为 45～ 20xx Hz，数字式万用表为 45～ 500 Hz，超过范围或非正弦波测量结果都不正确。 第 6章 调试工艺基础 2) 直流电压测量 检测直流电压一般分为三步： (1) 测量稳压电路输出端是否正常。 (2) 各单元电路及电路的关键 “ 点 ” ，例如放大电路输出点，外接部件电源端等处电压是否正常。 第 6章 调试工艺基础 (3) 电路主要元器件如晶体管、集成电路各管脚电压是否正常，对集成电路首先要测电源端。 比较完善的产品说明书中应该给出电路各点正常工作电压，有些维修资料中还提供集成电路各引脚的工作电压。 另外也可对比正常工作时同种电路测得的各点电压。 偏离正常电压较多的部位或元器件，往往就是故障所在部位。 这种检测方法，要求工作者具有电路分析能力并尽可能收集相关电路的资料数据，才能达到事半功倍的效果。 第 6章 调试工艺基础 3． 电流法 电子线路正常工作时 ， 各部分工作电流是稳定的 ， 偏离正常值较大的部位往往是故障所在。 这就是用电流法检测线路故障的原理。 电流法有直接测量和间接测量两种方法。 直接测量就是将电流表直接串接在欲检测的回路测得电流值的方法。 这种方法直观、准确，但往往需要对线路作 “ 手术 ” ，例如断开导线，脱焊元器件引脚等，才能进行测量，因而不大方便。 对于整机总电流的测量，一般可通过将电流表的两个表笔接到开关上的方式测得，对使用 220 V交流电的线路必须注意测量安全。 第 6章 调试工艺基础 间接测量法实际上是用测电压的方法换算成电流值。 这种方法快捷方便 ， 但如果所选测量点的元器件有故障则不容易准确判断。 如图 ， 欲通过测 Re的电压降确定三极管工作电流是否正常 ， 如 Re本身阻值偏差较大或 Ce漏电 ， 都可引起误判。 采用电流法检测故障，应对被测电路正常工作电流值事先心中有数。 一方面大部分线路说明书或元器件样本中都给出正常工作电流值或功耗值，另一方面通过实践积累可大致判断各种电路和常用元器件工作电流范围，例如一般运算放大器， TTL电路。